Своими предшественниками Мичуринский краеведческий музей считает Козловский художественно-промышленный музей (1903−1906), музей второй Отечественной войны (1915) и Козловский городской педагогический музей (1915). Основан как Козловский естественно-научный музей им. К. А. Тимирязева на базе коллекций научных кабинетов гимназий и других средних учебных заведений. Часть экспонатов (чучела животных) были изготовлены таксидермистами музея. Постепенно в связи с активной поисковой и исследовательской этнографической работой музейные фонды существенно увеличились. Отдельно действовал Козловский художественно-исторический музей, образованный также в 1919 г., основу фондов которого составила коллекция художника и археолога Г. Т. Романова-Скороходова. В 1929 г. они были объединены, и на их основе создан Козловский окружной музей. В 1932 г. он стал называться Мичуринским городским музеем краеведения.
Мичуринский краеведческий музей расположен в построенном в XIX в. двухэтажном каменном особняке, сохранившем оригинальные элементы архитектурного декора. До музея в советские годы в этом здании находился Дом политпросвещения.
В настоящее время в музее действуют три отдела: природы, исторический и художественный. В отделе природы размещена зоологическая коллекция, на основании которой можно составить представление не только об особенностях животного мира Тамбовской области, но и о предпринимаемых мерах и действиях по его сохранению и воспроизведению. Наибольший интерес представляют экспозиции, связанные с историей города Козлова: от основания первых поселений и возведения крепости в 1635 г. до революционных событий 1917 г. Художественное собрание музея представлено картинами русских и советских живописцев (Б. М. Кустодиева, А. М. Герасимова и др.), работами интересных местных художников.
Открыты залы: природы, воинской славы, истории города Козлова – Мичуринска, почётных граждан города, истории православия, изобразительного искусства.
Особое внимание музей уделяет постоянно пополняющейся экспозиции, посвященной Мичуринску как наукограду. В фондах музея хранится значительный массив фотографических и документальных материалов о научно-исследовательских и учебных учреждениях; жизни и деятельности ведущих учёных в области генетики и селекции садоводства, овощеводства, цветоводства и других отраслей сельского хозяйства. С 2015 г. существует филиал Мичуринского краеведческого музея − дом-музей академика РАСХН П. Н.Яковлева, последователя И. В. Мичурина.
В настоящее время в фондах Мичуринского краеведческого музея находится более 19-ти тысяч различных экспонатов. Он является старейшим хранилищем памятников истории Козлова – Мичуринска. Ежегодно его посещают более 10-ти тысяч человек. Отмечен почётным званием «Лучший музей РСФСР» (1967). Возглавляет МБУК «Мичуринский краеведческий музея» известный краевед О. В. Сазонов.
